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莲子多酚氧化酶结构性质、莲子贮藏期间理化变化及莲子饮料开发

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第1章 引言

1.1 莲子简介

1.2 果蔬褐变

1.3 多酚氧化酶

1.4 国内莲子加工产业的现状及前景

1.5 本课题的研究目的、意义及主要内容

第2章 莲子多酚氧化酶的分离纯化及结构初探

2.1 引言

2.2 材料与设备

2.3 实验方法

2.4 结果与分析

2.5 讨论

2.6 小结

第3章 莲子多酚氧化酶的酶学性质

3.1 引言

3.2 材料与设备

3.3 方法

3.4 结果与分析

3.5 讨论

3.6 小结

第4章 莲子贮藏期间理化性质的变化

4.1 引言

4.2 材料与设备

4.3 方法

4.4 结果与分析

4.5 讨论

4.6 小结

第5章 莲子汁加工工艺及其稳定性探讨

5.1 引言

5.2 材料与设备

5.4 结果与分析

5.5 讨论

5.6 小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

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摘要

莲是我国重要的资源。江西省是中国三大产莲区之一,其中江西广昌县素有“莲子之乡”的美誉,已成为我国白莲的主要出口基地和集散中心。鲜莲盛产于夏季,短时期内的大量收获增大了莲子的贮藏难度。目前莲子传统的产品模式为干制品,干莲子易贮藏但其风味及感官变化很大,影响食用。为提高鲜莲的附加产值,改变传统单一的产品模式,对影响鲜莲贮藏的因素进行研究具有重要意义。由莲子多酚氧化酶(PPO)起主要作用的鲜莲褐变是影响其感官和营养价值的重要因素之一。为此,本论文拟对莲子多酚氧化酶和贮藏期间引起的褐变进行研究,同时以新鲜莲子为原料开发莲子饮料。
  主要研究结果如下:
  1.建立了提取和纯化莲子多酚氧化酶的方法
  新鲜莲子剥壳去芯后,用 pH6.8的磷酸盐缓冲液(含1%PEG和1%Triton X-100)冰浴研磨提取 PPO,采用硫酸铵分级沉淀法初步分离莲子 PPO,再经DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换和Sephadex G-75凝胶层析,获得冷冻干燥莲子PPO酶粉。将SDS-PAGE电泳后的胶块条带与标准蛋白分子量比较,可知莲子PPO的分子量约为26kD。
  2.莲子多酚氧化酶的酶学性质及结构表征
  以邻苯二酚作为莲子PPO的底物,发现其最适温度范围为45-50℃、活性最适pH范围为6.5-7.0;钙离子、锰离子和铁离子对莲子PPO酶活性具有一定的促进作用,铜离子则表现出较强的抑制作用;还原剂亚硫酸氢钠和亚硫酸钠对莲子PPO酶活性都有较强的抑制作用。
  莲子PPO非极性氨基酸(Ala、Val、Leu、Ile、Met、Phe)占31.2%,极性氨基酸(Gly、Ser、Thr、Cys、Tyr、Asp、Glu、Lys、Arg、His)占52.8%;酸性氨基酸(Asp、Glu)为18.4%,碱性氨基酸(Lys、Arg、His)为16.8%。圆二色谱显示莲子 PPO二级结构中主要含有α-螺旋及β-折叠构象,含量分别为24.35%及39.02%,其他β-转角构象含量为16.67%,不规则卷曲构象含量为19.96%。
  3.莲子在不同温度贮藏期间的理化变化
  莲子分别置于低温(4℃)、室温(27±3℃)条件下贮藏14天,测定其在贮藏期间水分、VC、多酚、可溶性蛋白、还原糖含量、莲子PPO活性和褐变度的变化情况。结果表明:随着贮藏时间的延长,褐变度呈上升趋势,水分和Vc含量均呈下降趋势,可溶性蛋白质、多酚含量和PPO活性均呈先上升后下降的趋势,还原糖含量在两种温度下变化差异显著。与室温贮藏相比,冷藏条件下的莲子褐变度和PPO活性较低,而可溶性蛋白质、Vc和还原糖含量较高。
  4.莲子汁饮料工艺的研究
  新鲜莲汁通过淀粉酶酶解研制莲子汁饮料,配方工艺:25u/g干粉α-淀粉酶酶解粉浆浓度为4%莲汁,酶解温度为72℃,酶解时间60 min;结合复合稳定剂CMC0.15%、黄原胶0.10%、卡拉胶0.05%的使用,可获得稳定性较好的莲子汁饮料。

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